Bindemittel

Bindemittel sind Stoffe, mit denen die einzelnen Bestandteile eines Baustoffs sowohl untereinander als auch mit dem Untergrund verbunden werden. Es gibt mineralische Bindemittel wie Zement, Kalk, Lehm oder Gips und eine Vielzahl organischer Bindemittel wie Kunstharze oder Naturharze.

Zement
Zement setzt sich aus den Rohstoffen Kalkstein, Ton, Gipsstein, Eisenoxyd, Sand und Schluff zusammen. Das Material wird pulverförmig zerkleinert und getrocknet. Durch Erhitzung auf 1.450°C entsteht Zement als sehr reaktives Material. Durch den immens energieaufwendigen Herstellungsprozess gilt Zement nicht als nachhaltiges Produkt, obwohl die Rohstoffe rein mineralischen Ursprungs sind. Da in den verwendeten Mineralien Schwermetalle enthalten sind, entstehen bei der Zementherstellung schwermetallhaltige Flugaschen, die ein Entsorgungsproblem darstellen.

Kalk
Der aus dem Mineral Calciumcarbonat bestehende Kalk oder Kalkstein ist schadstofffrei. Damit aus dem Rohstoff ein geeignetes Bindemittel wird, muss er bei 898°C erhitzt werden. Dabei entsteht zunächst der gebrannte Kalk (Calciumoxid), durch Zusatz von Wasser erhält man dann den „gelöschten Kalk“. Durch die Abbindungsreaktion entsteht wiederum das Ausgangsprodukt Calciumcarbonat. Neben der sehr guten Wiederverwendbarkeit bietet Kalk als Bindemittel viele weitere nützliche Eigenschaften: Da er stark alkalisch ist, schützt es armierende Stahlteile vor Rost, wirkt feuchteregulierend und schadstoffabsorbierend.

Gips
Die chemische Bezeichnung von Gips ist Calciumsulfat. Der früher hauptsächlich verwendete Naturgips, der aus Gipssteinbrüchen stammte, wird heute zunehmend durch REA-Gips ersetzt. Dieser entsteht in Rauchgasentschwefelungsanlagen (REA) durch die Reaktion von Schwefelverbindungen mit Calciumcarbonat. Chemisch unterscheidet er sich nicht von Naturgips, kann aber mit Schwermetallen verunreinigt sein. Deshalb sollte man sich vor dem Einsatz beim Hersteller über die Reinheit informieren. Damit Gips als Bindemittel verwendet werden kann, wird er auf 120-180° erhitzt. Gips ist anfällig gegen Feuchtigkeit, hat aber auch sehr positive Eigenschaften wie Schwindarmut, kontrollierte Abbindezeiten und verbraucht außerdme relativ wenig Energie bei der Herstellung.

Magnesit
Das Mineral Magnesit besteht aus Magnesiumcarbonat. Für die Verwendung als Bindemittel wird er bei 600-800°C zu Magnesiumoxid (Magnesia) gebrannt. Um den Abbindeprozess zu beschleunigen, wird häufig Magnesiumchlorid zugesetzt. Magnesiabinder wird vor allem in Holzwolleleichtbauplatten oder für Magnesiaestriche eingesetzt. Besonders positiv wirken sich seine feuchteregulierenden Eigenschaften aus, so dass sich sowohl bei den Leichtbauplatten als auch bei den Estrichen kaum Maßänderungen ergeben.

Kunstharz
In vielen Anstrichstoffen aber auch Putzen werden Kunstharze als Bindemittel verwendet. Kunstharze werden synthetisch durch Polymerisation, Polyaddition oder Polykondensation hergestellt. Oft sind ihre Rohstoffe natürlichen Ursprungs z.B. Alkydharze, liegen aber im Endprodukt stark modifiziert vor. Zu den Kunstharzen zählen sehr viele Verbindungen u.a. Acryl- und Epoxidharze, Silikone und Polyesterharze. Diese Bindemittel bestehen meist aus einem Harzanteil und einem Härter. Der Herstellungsprozess ist sehr energieaufwendig. Aus den Endprodukten können schädliche Emissionen austreten.

Naturharz
Naturharze finden hauptsächlich als Bindemittel von pflanzlichen Farben Verwendung. Sie stammen als nicht lösliche Absonderungen von Pflanzen (z.B. Baumharze) oder Tieren (Lackschildlaus). Das bekannteste Naturharz ist Kolophonium (Kiefernharz). Naturfarbenhersteller verändern die Naturharze chemisch allenfalls gering, so dass der Energieverbrauch auf ein Minimum beschränkt ist und keine giftigen Abfälle anfallen. Da die meisten Naturharze aufgrund ihrer trocknenden Öle (z.B. Leinöl) zur Selbstentzündung neigen, müssen z.B. verwendete Lappen glatt ausgebreitet und einzeln getrocknet werden.

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